Kalsinasiya prosesi zamanı "həddindən artıq yanma"nın həqiqi sıxlığın azalmasına səbəb olduğu mikroskopik mexanizm, aşağıda ətraflı təhlil edildiyi kimi, əsasən dənə sərhədinin oksidləşməsi və ya əriməsi, anormal dənə böyüməsi və struktur zədələnməsi ilə əlaqədardır:
- Dənə sərhədinin oksidləşməsi və ya əriməsi: Dənələrarası bağ gücünün itirilməsi
Aşağı əriyən evtektik fazaların əmələ gəlməsi: Materialda kalsinasiya temperaturu aşağı əriyən evtektiklərin ərimə nöqtəsini keçdikdə, dənə sərhədlərindəki evtektik quruluş üstünlük təşkil edən şəkildə əriyir və maye faza əmələ gətirir. Məsələn, alüminium ərintilərində yenidən əridilmiş kürəciklər və ya üçbucaqlı yenidən əridilmiş zonalar əmələ gələ bilər, karbon çeliklərində isə dənə sərhədinin oksidləşməsi və ya lokal əriməsi baş verə bilər.
Oksidləşdirici qazların nüfuz etməsi: Yüksək temperaturda oksidləşdirici qazlar (məsələn, oksigen) dənəcik sərhədlərinə yayılır və materialdakı elementlərlə reaksiyaya girərək oksidlər əmələ gətirir. Bu oksidlər dənəciklərarası bağ gücünü daha da zəiflədir və bu da dənəciklərin ayrılmasına səbəb olur.
Struktur zədələnmə: Dənəcik sərhədinin əriməsindən və ya oksidləşməsindən sonra dənəciklərarası bağlanma gücü əhəmiyyətli dərəcədə azalır və nəticədə materialın içərisində mikro çatlar və ya məsamələr əmələ gəlir. Bu, vahid həcmə düşən effektiv kütləni azaldır və həqiqi sıxlığın azalmasına səbəb olur. - Anormal taxıl böyüməsi: Daxili qüsurların artması
Həddindən artıq qızma səbəbindən dənənin qabalaşması: Həddindən artıq yanma çox vaxt həddindən artıq qızma ilə müşayiət olunur, burada həddindən artıq yüksək istilik temperaturu və ya uzun müddət saxlama müddəti ostenit dənələrinin sürətli böyüməsinə səbəb olur. Məsələn, karbon poladları həddindən artıq yanmadan sonra Widmanstätten strukturları əmələ gətirə bilər, alət poladları isə balıq sümüyünə bənzər ledeburit əmələ gətirə bilər.
Daxili qüsurların artması: Kobud dənəciklərdə materialın sıxlığını azaldan çıxıqlar və boşluqlar kimi daha çox qüsur ola bilər. Bundan əlavə, dənəcik böyüməsi zamanı qaz məsamələri və ya mikro çatlar əmələ gələ bilər ki, bu da vahid həcmə düşən kütləni daha da azaldır.
Effektiv kütlənin azalması: Anormal dənə böyüməsi materialda boş daxili quruluşa səbəb olur, vahid həcmə düşən effektiv kütləni azaldır və beləliklə, həqiqi sıxlığın azalmasına səbəb olur. - Mikrostruktur zədələnməsi: Material xüsusiyyətlərinin pisləşməsi
Təkrar əridilmiş kürəciklər və üçbucaqlı təkrar əridilmiş zonalar: Alüminium ərintilərində və digər materiallarda həddindən artıq yanma dənəcik sərhədlərində təkrar əridilmiş kürəciklərin və ya üçbucaqlı təkrar əridilmiş zonaların əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər. Bu bölgələrin olması materialın davamlılığını pozur və məsaməliliyini artırır.
Dənə sərhədlərinin genişlənməsi və mikro çatlar: Həddindən artıq yanmadan sonra, dənə sərhədləri oksidləşmə və ya ərimə səbəbindən genişlənə bilər və bu da mikro çatların əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunur. Bu mikro çatlar materialdan keçə bilər və bu da həqiqi sıxlığın azalmasına səbəb olur.
Xüsusiyyətlərin geri dönməzliyi: Həddindən artıq yanma nəticəsində yaranan mikrostruktur zədələnməsi adətən geri dönməzdir və hətta sonrakı istilik müalicəsi materialın orijinal sıxlığını tam bərpa etməyə bilər.
Nümunələr və yoxlama
Alüminium ərintilərinin həddindən artıq yanması: Alüminium ərintilərinin qızma temperaturu onların aşağı ərimə temperaturunu keçdikdə, dənəcik sərhədləri kobudlaşır və ya hətta əriyir, yenidən ərimiş kürələri və ya üçbucaqlı yenidən ərimiş zonaları əmələ gətirir. Bu bölgələrin olması materialın həqiqi sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və mexaniki xüsusiyyətlərin kəskin şəkildə azalmasına səbəb olur.
Karbon poladlarının həddindən artıq yanması: Həddindən artıq yanmadan sonra karbon poladları dənə sərhədlərində dəmir oksidi və ya manqan sulfidi kimi daxilolmalar əmələ gətirə bilər ki, bu da dənəvərlərarası bağ gücünü zəiflədir və dənələrin ayrılmasına səbəb olur. Bundan əlavə, həddindən artıq yanma Widmanstätten strukturlarının əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər və bu da materialın sıxlığını daha da azaldır.
Yazı vaxtı: 27 aprel 2026